红锥叶绿体基因组特征及系统发育分析

为确定红锥(Castanopsis hystrix)叶绿体基因组的结构组成情况,判定其在锥属中的进化位置及与同锥属叶绿体基因组的区别,为锥属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供相关依据。使用Illumina HiSeq 2500测序平台对红锥叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,并利用R、Python、MISA、CodonW和MEGA 6等生物信息学软件对其基因组结构和数目、密码子偏好性、序列重复、简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)位点和系统发育进行分析。结果表明红锥叶绿体基因组大小为153754 bp,呈现四分体结构;共拥有130个基因,包含85个编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因;通过密码子偏好性分析,平均有效密码子数为55.5,说明其密码子随机性强、偏好性低;通过SSR及长重复片段分析,检测到45个重复序列及111个SSR位点;与近缘种比较,发现其叶绿体基因组序列高度保守,尤其蛋白质编码序列相似度极高;此外,系统发育分析发现红锥与海南锥聚为一支,关系密切。本研究得到了红锥的叶绿体基因组基本情况与系统发育位置,为红锥的物种辨别、天然种群遗传多样性与功能基因组学提供前期研究铺垫。     

带状采伐对毛竹地下构件养分含量的影响

选择立地条件基本一致的毛竹(Phyllostachys edulis)纯林,分别设置宽度为6 m、8 m、10 m,垂直长度为30 m的样地进行条带式采伐,在采伐带相邻的位置设置相同宽度的保留带,另随机选取3块不进行采伐的常规经营毛竹林作为对照,测定不同宽度带状采伐毛竹竹鞭、鞭根、竹篼和篼根的养分情况,分析毛竹地下构件在不同宽度采伐后的恢复潜力,探寻合理的带状采伐宽度,为毛竹林的科学管理提供理论依据。结果表明:(1)采伐带毛竹地下竹鞭、鞭根和篼根有机碳含量均随采伐带宽的增加先增后降,竹篼有机碳含量则持续上升;3种宽度采伐带篼根、8 m采伐带鞭根和10 m采伐带竹篼有机碳含量均显著高于保留带(P<0.05),8 m采伐带鞭根、3种带宽采伐带竹篼和篼根有机碳含量均与对照差异显著;6 m和10 m采伐带篼根、8 m采伐带鞭根有机碳含量所占地下构件有机碳比例较保留带有大幅提升。(2)3种采伐带宽中竹鞭、鞭根和竹篼全氮含量均表现为8 m>6 m>10 m,篼根全氮含量则随着带宽的增加持续上升;8 m采伐带鞭根和10 m采伐带竹篼与保留带有显著差异,3种带宽鞭根、竹篼和篼根全氮含量均与对照有差异;各构件总氮含量所占比例均基本表现为竹鞭>竹篼>鞭根>篼根,8 m采伐带鞭根和10 m采伐带竹鞭、鞭根、篼根总氮所占比例显著增加。(3)采伐带毛竹竹鞭、竹篼和篼根全磷含量均随带宽的增加呈先增后降的趋势,而鞭根全磷含量持续上升;8 m采伐带竹鞭全磷含量显著高于对照,其竹篼全磷含量显著高于相应保留带和对照;8 m和10 m采伐带均以竹篼全磷含量所占比例最高,6 m采伐带则是竹鞭全磷占比最高。(4)采伐带毛竹地下构件全钾含量均以8 m带宽最高,8 m采伐带的竹篼和篼根全钾含量分别显著高于6 m采伐带17.69%和106.90%,显著高于10 m采伐带102.87%和121.12%;8 m采伐带竹鞭、鞭根和篼根全钾含量均显著高于保留带和对照;随着带宽的增加,全钾含量占比在采伐带竹鞭和竹篼中呈下降趋势,在鞭根中则呈上升趋势,在篼根中则先上升后降低。研究认为,带状采伐处理能促进毛竹地下构件的发育,且8 m采伐带毛竹地下构件对养分的吸收效率显著增加,养分元素含量相对较高,可以为竹林恢复生长提供大量能量和生长潜力,有利于采伐后毛竹林的快速恢复,是较为合理的采伐带宽度。